磁共振扩散加权成像对急性胰腺炎的早期诊断价值

黄伟鹏，陈洁容，陈卫鹏，许建生，姚沛旭，陈丽君

（广东省揭阳市人民医院MRI室，广东 揭阳 522000）

急性胰腺炎是临床上常见的急腹症，其特点是起病急，发展快，故早期诊断对指导治疗、改善预后具有十分重要的意义。随着磁共振快速成像技术的发展，磁共振扩散加权成像（Diffusion-weighted imaging，DWI）在腹部的应用已逐步开展。近年研究显示，DWI对胰腺疾病有一定的应用价值[1-2]，目前在胰腺癌、慢性胰腺炎等方面研究较多，而在急性胰腺炎中少见报道。本研究旨在初步探讨DWI在急性胰腺炎早期诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集我院2006年10月~2010年6月经临床确诊为急性胰腺炎并进行MRI扫描的25例患者，其中男16例，女9例，年龄19~73岁，中位年龄44岁。同一时期在我院进行检查的健康志愿者23例，男14例，女9例，年龄22~71岁，中位年龄41岁。

1.2 检查方法

使用设备为GE Signa Excite 1.5T超导型MR扫描仪，体部相控阵线圈。常规MR序列包括横断面T1WI（同/反相位、抑脂）和T2WI（抑脂），冠状面T2WI（抑脂）。DWI采用SEEPI序列，结合并行采集空间敏感性编码技术（ASSET），扫描范围为肝上缘至胰腺下缘。扫描参数：轴位，TR 5000ms，TE 78ms，激励次数10，FOV 380mm×380mm，矩阵128×128，层厚5mm，间距0.5mm，自由呼吸，扫描时间200s；弥散梯度b值取500及800s/mm2，扩散敏感梯度方向3个。所有急性胰腺炎患者均于发病后48h内完成检查。

1.3 数据采集与分析

DWI数据由操作台自带的Functool 2软件包进行后处理，生成表观扩散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）图，结合DWI图像，分别测量志愿者正常胰腺组织、急性胰腺炎病灶的ADC值，测量时感趣区（ROI）尽量位于病灶中心，避开主胰管、大血管分支及化学位移伪影。结果得到二组数据：急性胰腺炎组和正常胰腺组。由SPSS 11.5软件包进行统计学分析，分别计算二组数据的均数、标准差，进行正态分布检验，若符合正态分布则对二组数据进行独立样本t检验；若不符合则采用秩和检验，比较二组数据的差异是否有统计学意义（P<0.05时被认为差异有统计学意义）。

2 结果

2.1 急性胰腺炎常规MRI表现

本组资料中急性胰腺炎组和健康志愿者年龄之间无统计学差异（t=10.4，P>0.05）。急性胰腺炎患者中5例常规MRI序列扫描未见明显异常；20例常规MRI序列扫描异常，表现：①胰腺弥漫性或局限性肿大20例；②信号异常15例，表现为T1WI信号稍低，T2WI信号轻到中度增高；③胰周渗出及炎症12例，表现为胰腺边缘模糊，被膜增厚，胰周脂肪间隙信号增高，肾前筋膜增厚，胰周积液等；④双侧胸腔少量积液2例；⑤胰管增粗5例。

2.2 DWI图和ADC值

b值为500和800s/mm2时，健康志愿者胰腺组织在DWI图上均呈均匀中等信号，近似肝脏信号，低于脾脏、肾脏信号强度（图1a）；b=800s/mm2时，图像信噪比较b=500s/mm2低。急性胰腺炎在DWI图中17例呈弥漫均匀性高信号 （图2a，3a），5例呈不均匀高信号，3例呈中等信号 （图4a）。b=500s/ mm2时病灶信号较b=800s/mm2时稍高。二组DWI数据经处理后均获得ADC图（图1b，2b，3b，4b），计算出ADC值。不同b值下正常胰腺组织及急性胰腺炎组织的ADC值见表1。经检验各组数据符合正态分布，进行组间独立样本t检验，b= 500s/mm2时，二组ADC值之间的差异有统计学意义（t=4.30，P<0.001）；b=800s/mm2时，二组ADC值之间的差异也有统计学意义（t=6.75，P<0.001）。

表1 急性胰腺炎组、正常胰腺组的ADC值测量结果（×10-3mm2/s）

3 讨论

急性胰腺炎是临床上常见的急腹症之一，是胰腺及其周围组织被胰腺分泌的消化酶自身消化而引起的化学性炎症。急性胰腺炎的临床诊断主要依靠体征及实验室检查。但部分患者体征不典型，血和尿淀粉酶检测无明显升高，缺乏特异性诊断方法。影像学检查有助于确诊并检测并发症，检查方法包括超声、CT及MRI。研究表明，MRI在揭示急性胰腺炎病因、显示胰腺及胰周改变、严重程度的评价等方面发挥了重要作用，在评价急性胰腺炎上具有较高的特异性和敏感性，有利于早期诊断[3-4]。本组资料中有20例常规MRI表现异常，主要表现为胰腺肿大（20例）、信号异常（15例）、胰周渗出及炎症（12例）、双侧胸腔少量积液（2例）、胰管增粗（5例）。MRI诊断急性胰腺炎主要基于胰腺的形态学变化，对检测有形态学变化之前的早期或轻型急性胰腺炎仍有困难。近年来，功能性MR成像技术发展迅速，DWI作为一种从分子水平反映活体组织的空间组成信息及病理生理状态下各组织成分之间水分子交换功能状态的一种无创性功能成像手段，其在腹部脏器应用的研究报道日益增多。

扩散是组织内部分子均有的因热搅动所致的布朗运动，可用扩散系数D来表达，D是以一个水分子在单位时间内自由扩散运动的平均范围来度量的（s/mm2）。扩散系数受多种因素（如体液流动、细胞的渗透性和温度、毛细血管灌注、呼吸及搏动等）影响，实际工作中常用ADC值来代替D。DWI通常采用在常规的MRI脉冲序列基础上施加弥散敏感梯度场来实现，所施加的扩散敏感梯度场参数称为b值，或称扩散敏感系数。DWI扫描主要采用SE-EPI序列，EPI序列是目前最快而且最常用的序列，但易受磁敏感性伪影和运动伪影的影响。在本研究中，DWI采用SE-EPI结合ASSET技术，结果表明，图像变形和伪影发生率明显降低，信噪比提高，灌注和T2“透射效应”的影响减少；同时，运用自由呼吸技术及多次激发（NEX=10）的采集方法，基本消除了EPI及ASSET相关伪影。

DWI已广泛应用于脑、前列腺疾病特别是急性脑梗死的早期诊断研究中[5]。在胰腺疾病中的应用主要集中在胰腺癌、慢性胰腺炎的诊断与鉴别方面。有关急性胰腺炎的DWI诊断文献尚少。Shinya等[6]报道了1例急性胰腺炎患者的DWI表现，该患者胰腺呈弥漫性高信号，ADC值降低。最近Shinya等[1]比较研究了11例轻型急性胰腺炎患者的DWI、CT检查价值，认为在评价急性胰腺炎方面，DWI是一种有效的检查方法。

影响组织DWI信号及ADC值的主要因素有组织细胞数目、大小和排列，细胞间质的改变，细胞内细胞器的大小和数目等[7-8]。急性胰腺炎时腺泡细胞肿胀，间质充血水肿并伴有炎症细胞浸润，因此推测在扩散能力上会与正常胰腺有一定的差别，并在DWI上有所反映。本研究的结果与预期结果基本一致，即大多数急性胰腺炎在DWI中显示为高信号（22例，88%），其余（3例，12%）显示为中等信号的情况考虑可能与细胞的渗透性、温度、毛细血管灌注等多种因素的影响有关。值得一提的是，22例DWI表现为高信号的病例中，有5例呈不均匀性高信号，这些局限性高信号病灶的范围与T2WI中的高信号区域相对应，且目测在DWI中所显示病灶与周围组织的对比度明显优于T2WI，由此显示了弥散加权成像对于组织水肿敏感度极高，更能清晰显示急性胰腺炎病变的范围和边界。与此同时，本组资料结果显示，急性胰腺炎与志愿者正常胰腺之间的ADC值急性胰腺炎组小于正常组，可见急性胰腺炎与正常胰腺组织在扩散能力上的差别是可以通过DWI检测及ADC值的数值来反映的。除此之外，胰腺DWI检查及ADC值最为重要的作用为鉴别肿块型局灶性胰腺炎和胰腺癌，Fattahi等[9]发现胰腺癌病灶的ADC值明显低于正常胰腺及肿块型局灶性胰腺炎的病灶，而局灶性胰腺炎与其他类型的胰腺炎在ADC值上差异却不明显。本研究中虽未包含胰腺癌的病例，但在进一步的工作中，积累更多的病例并通过受试者工作曲线（ROC）的方法确定诊断急性胰腺炎的ADC界值将对胰腺疾病的临床诊断及鉴别诊断具有更大的实践意义。

b值是DWI的重要参数之一，b值的高低与成像的时间、质量有关，并直接影响ADC值测量。低b值图像信噪比高，伪影及变形小，但受血流灌注的影响因素较大，所测ADC值偏高；b值越高受血流灌注的影响越小，所测ADC值越真实，但图像信噪比较低。合适的b值应该是在图像有较好信噪比的基础上，能够对病灶作出诊断与鉴别诊断，同时尽可能真实地反映组织的实际扩散系数[10]。目前，应用较高b值（600~1000s/mm2）进行腹部检查已被多数作者广泛认可。本研究选择两个b值，分别是0、500s/mm2和0、800s/mm2。在对DWI图像进行分析比较时发现，b值=500s/mm2时的图像信噪比相对较高，b值=800s/mm2时图像信噪比较低。与文献报告结果相似，b值=800s/mm2时测得急性胰腺炎组织与正常胰腺组织ADC值均低于b值=500s/mm2时。值得注意的是，即使是正常胰腺组织，各家所测得ADC值也存在较大的差别，原因除了与研究者使用的磁共振仪及b值的选择不同外，可能与个体之间存在不同的生理变化，如脂肪沉积、纤维化程度不同等也有关。

综上所述，DWI可以显示急性胰腺炎的病灶及范围，结合ADC值的测量，对于急性胰腺炎早期诊断有一定意义。但是，由于ADC值受干扰因素较多，不同机型、不同场强、不同b值所测结果会有所不同。同时，本研究显示急性胰腺炎与正常胰腺组织间ADC值存在一定的交叉，故该技术仍需结合常规MR扫描序列对急性胰腺炎进行诊断，作为一项有价值的参考指标。

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